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TS 2
SPECTROPHOTOMERIE 25/10/07
Réaction des dichromate avec l'acide oxalique.
1. L'ion dichromate Cr
2 O 72-est l'oxydant du couple Cr 2 O
72-(aq)
/ Cr3+(aq)
L'acide oxalique est le réducteur du couple CO
2 (aq) / H 2 C 2 O 4 (aq). a. Ecrire les demi-équations d'oxydoréduction relatives à ces deux couples.b. Vérifier que l'ion dichromate réagit, en milieu acide, avec l'acide oxalique selon une réaction d'équation :
Cr2 O72-(aq)
+ 3 H 2 C 2 O 4 (aq) + 8 H +(aq) = 2 Cr3+(aq)
+ 6 CO 2(aq) + 7 H 2 O2. Pour suivre la cinétique de la réaction, on commence par étalonner le spectrophotomètre avec des solutions orangées
de dichromate de potassium de concentrations c connues.On obtient la courbe d'étalonnage (doc. 1)
a. Quelle est l'équation de la représentation obtenue. Préciser les unités. b. La loi de Beer-Lambert est-elle vérifiée ?3. A la date t = 0 s, on réalise le mélange suivant:
V1 = 10 mL d'une solution S 1 d'acide oxalique de concentration C 1 = 0,40 mol.L -1 V 2 = 10 mL d'une solution S 2 acidifiée de dichromate de potassium de concentration C2 = 2,0.10
-2 mol.L -1On agite et très rapidement, on introduit une partie du mélange dans une cuve que l'on place dans le spectrophotomètre.
On relève alors la courbe A = f(t) (doc.2).
a. Etablir un tableau d'évolution. Les ions H sont en excès.b. En déduire l'expression de la concentration des ions dichromate en fonction de l'avancement x de la réaction.
c. En utilisant le résultat de la question 2.b, établir la relation x = (0,20 - A 6,0 ).10 -3 d. Définir la vitesse volumique de la réaction.e. Donner l'expression de la vitesse volumique en fonction de la dérivée de l'absorbance par rapport au temps. Calculer
sa valeur à la date t = 20 min. f. Définir et déterminer le temps de demi-réaction. Doc.1. 0 0,4